“比特币挖矿轻松搞懂！”

作者：晏文春

在之前的科普文章里，我们曾介绍过比特币挖矿的过程：矿工通过不断尝试，直到找到合适的随机数，挖出新的区块，并获得相应的奖励。

有一些读者留言希望对挖矿过程进行更详细的介绍。在本文中，我们将从不同的角度介绍，用三分钟让你了解比特币挖矿。

01、讲个故事给你听

02、比特币挖矿就像召唤“神龙”

召唤神龙需要集齐7颗龙珠。比特币挖矿和召唤神龙很相似，需要集齐6颗“龙珠”，才能挖出比特币。我们先来了解一下，比特币区块的构造。

比特币区块主要由两部分组成：区块头和区块体。区块体用来保存该区块包含的所有交易，一个完整的区块一般大小不超过1M。

区块头中包含了版本、父区块头哈希值（也就是前一个区块）、该区块中默克尔树根的哈希值、时间戳、难度目标和随机数（Nonce）6个字段。区块头的大小固定为80字节，12500个区块头的大小总共为1M。

请注意：读到这里，如果发现这些名词看不懂，没关系，忽略它们，把它们当作是一颗颗”龙珠“，不会影响到你对挖矿的理解。

对于挖矿来说，收集到区块头里的“6颗龙珠”就有机会“召唤神龙”。6颗“龙珠”就是区块头中的6个字段，“神龙”就是挖出的新区块，你对“神龙”许的愿望就是比特币奖励，包括创建新区块的奖励和该区块中所含交易的手续费。

我们先来了解一下比特币挖矿的6颗“龙珠”分别是什么，容不容易得到？6个字段中，除了随机数需要不断尝试寻找，其他的5个字段都是很容易获得的。

1、版本字段：用来跟踪软件升级的版本号，可从软件信息中获得；

2、父区块头的哈希值：父区块被挖出后，其区块头哈希值就确定了，也很容易得到；

3、该区块中默克尔树根的哈希值：当一个区块包含的交易确定后，这个字段也就确定了；

4、时间戳：指该区块产生的近似时间，也是确定的；

5、难度目标：该区块工作量证明算法的难度目标，系统给出的，同样是确定的；

也就是说，在区块头中的6颗“龙珠”中，有5颗是很容易获得的，并且是相对确定的。只有第6颗“龙珠”——随机数（Nonce），是个不确定的、需要矿工不断尝试寻找的变量。

只有找到合适的随机数，才能召唤出“神龙”——挖出新的区块，获得比特币奖励。

什么样的随机数才是合适的呢？对区块头的6颗“龙珠”进行哈希运算，如果结果小于或等于系统给定的难度目标值，那么这个随机数就是合适的，成功“召唤神龙”——挖出新的区块，并获得相应的比特币奖励。这就是比特币挖矿的过程。

03、小结

让我们来总结一下：比特币挖矿和《七龙珠》中的召唤神龙类似，需要集齐6颗“龙珠”才能成功召唤神龙。

在这6颗“龙珠”中，有5颗是很容易获得的，只有第6颗——随机数，需要矿工不断尝试寻找。只有找到合适的随机数，也就是对区块头中的6颗“龙珠”整体进行哈希运算，得到的结果小于等于难度目标值，才算挖出新的区块，获得相应的比特币奖励。

相比于集齐7颗龙珠才能召唤神龙，集齐6颗“龙珠”才能召唤比特币，你觉得哪个更难呢？快来留言区写下你的思考吧。

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